§ 21. При половом размножении ДНК детей и родителей различается

Определения и обозначения

ДНК — молекула, в которой хранится наследственная информация организма. Можно представить её как носитель сведений о признаках живого существа. Благодаря ДНК информация может передаваться от родителей потомству.

Половые клетки — клетки, участвующие в половом размножении; каждая несёт часть наследственной информации родителя. Мужская и женская половые клетки соединяются при оплодотворении. Они нужны, чтобы передать потомку информацию от обоих родителей.

Оплодотворение — слияние мужской и женской половых клеток, при котором наследственная информация объединяется. В результате сведения от двух родителей оказываются вместе. Так начинается развитие нового организма с наследственной информацией обоих родителей.

Наследственная информация — сведения о признаках организма, передающиеся от родителей потомству. К таким признакам относятся, например, особенности внешнего вида. Это понятие помогает объяснить, почему дети похожи на родителей, но не полностью совпадают с ними.

Как это устроено

При половом размножении каждый родитель передаёт потомку наследственную информацию через свои половые клетки. Это происходит потому, что половые клетки участвуют в создании нового организма и служат способом передачи информации. Поэтому в наследственной информации ребёнка есть вклад и матери, и отца. Если бы участвовала только одна половая клетка, информация второго родителя не объединилась бы с ней.

Половые клетки несут не всю наследственную информацию организма, а её часть. Это важно: при их слиянии не складываются две полные копии информации родителей. Каждая клетка приносит свой набор сведений, а вместе они образуют наследственную информацию потомка. Так при оплодотворении объединяются вклады обоих родителей.

Наследственная информация ребёнка складывается из материнской и отцовской, поэтому его ДНК не совпадает полностью с ДНК ни одного из родителей. Причина в том, что информация приходит от двух разных организмов и объединяется в новом сочетании. Ребёнок может иметь признаки, похожие на признаки матери или отца, но это не делает его точной копией кого-либо из них. Сходство и полное совпадение — не одно и то же.

Половые клетки одного родителя могут различаться по набору наследственной информации. Поэтому при каждом оплодотворении ребёнок может получить от этого родителя не совсем такое же сочетание информации. К нему добавляется информация от второго родителя, и вместе получается новое сочетание. Так объясняется, почему потомство одних и тех же родителей не обязано быть одинаковым.

Дети одних родителей обычно похожи друг на друга и на родителей, потому что получают наследственную информацию из одной семьи. Но конкретные сочетания, переданные половыми клетками, могут различаться. Поэтому у детей могут быть общие признаки, а некоторые особенности — не совпадать. Различия возникают не вопреки родству, а потому, что наследственная информация каждый раз объединяется по-разному.

Как наследственная информация передаётся от родителей детям

В таблице сопоставлены источники и путь передачи наследственной информации у родителей и ребёнка. Сравнивайте строки по порядку: так видно, кто передаёт информацию и почему она объединяется. Таблица помогает отделить вклад каждого родителя от результата, который возникает после оплодотворения.

Разбор задач

Задача 1. Объясни, почему ДНК ребёнка не полностью совпадает с ДНК его матери. Нужно определить, только ли от матери получает информацию ребёнок. Затем проследить, что ещё участвует в её передаче. Решение можно записать так:

1. При половом размножении участвуют два родителя.
2. Мать передаёт часть наследственной информации через свою половую клетку, а отец передаёт свою часть.
3. При оплодотворении эти части объединяются, поэтому ребёнок не получает одну только материнскую информацию.

Ответ: ДНК ребёнка не совпадает полностью с ДНК матери, потому что ребёнок получает наследственную информацию также от отца. Информация двух родителей объединяется при оплодотворении. Поэтому ребёнок может быть похож на мать, но не является её точной копией.

Задача 2. У двух детей одних родителей разные сочетания наследственных признаков. Объясни, как это возможно. Здесь важно не считать, что каждый родитель всегда передаёт совершенно одинаковую информацию. Сначала сравним возможные половые клетки, затем учтём их соединение:

1. Половые клетки одного родителя могут нести разные сочетания наследственной информации.
2. При появлении детей могут участвовать разные сочетания информации от матери и отца.
3. После оплодотворения у каждого ребёнка образуется своё сочетание наследственной информации.

Ответ: дети одних родителей могут различаться, потому что половые клетки родителей передают не всегда одинаковые сочетания информации. При оплодотворении сочетания объединяются по-разному. Поэтому дети могут быть похожи, но не одинаковы.

Задача 3. Проследи путь наследственной информации от двух родителей к ребёнку и объясни, почему ребёнок похож на обоих, но не является их точной копией. Для ответа нужно пройти все этапы: от образования половых клеток до их слияния. Это покажет, как связаны родительское сходство и различия:

1. Каждый родитель передаёт часть наследственной информации через свою половую клетку.
2. Мужская и женская половые клетки сливаются при оплодотворении, и их информация объединяется.
3. Ребёнок получает признаки от обоих родителей, но новое сочетание информации не совпадает целиком с информацией каждого из них.

Ответ: ребёнок похож на обоих родителей, потому что получает информацию от каждого. Точной копией он не становится, так как получает части наследственной информации, которые объединяются в новом сочетании. Различия возможны и между детьми одной семьи.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что ребёнок получает всю ДНК только от одного родителя. Так могут подумать, если ребёнок особенно похож на мать или отца. Но при половом размножении участвуют два родителя, и оба передают информацию через половые клетки. Проверь себя: в объяснении должны быть названы и мать, и отец.

Ошибка: считать, что ДНК ребёнка полностью совпадает с ДНК одного из родителей. Сходство внешности иногда принимают за полное совпадение. Однако при оплодотворении объединяется информация двух родителей, так что ребёнок не является точной копией ни одного из них. Проверь себя вопросом: откуда взялась информация второго родителя?

Ошибка: думать, что все дети одних родителей должны быть одинаковыми. Такое ожидание возникает из-за того, что у детей общие мать и отец. Но половые клетки одного родителя могут различаться по сочетанию наследственной информации. Чтобы проверить себя, вспомни: разные сочетания при оплодотворении могут привести к различиям между детьми.

Ошибка: путать сходство с полным совпадением. Общие черты ребёнка и родителей подтверждают родство, но не означают, что их наследственная информация одинакова. Иногда заметные похожие признаки заслоняют другие различия. Проверь себя: сходство говорит о наличии общих признаков, а не о том, что ребёнок — точная копия родителя.

Связь с другими темами

До изучения этой темы полезно знать, что организмы передают потомству наследственные признаки. Тогда легче понять, почему дети имеют сходство с родителями. Тема связана с размножением организмов: образование половых клеток и оплодотворение объясняют путь наследственной информации. Она также помогает разобраться, почему потомство разнообразно и как наследуются признаки.

Что запомнить

• При половом размножении участвуют два родителя.
• Наследственная информация передаётся потомству через половые клетки.
• При оплодотворении объединяется информация двух родителей.
• Ребёнок наследует признаки от обоих родителей.
• ДНК ребёнка не является точной копией ДНК одного из родителей.
• Дети одних родителей могут различаться, потому что получают разные сочетания наследственной информации.